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文檔簡(jiǎn)介
1、氣溶膠在大氣環(huán)境中扮演著非常重要的角色,它不僅影響著地-氣輻射收支系統(tǒng)的平衡,而且是導(dǎo)致城鎮(zhèn)大氣污染的關(guān)鍵因素。氣溶膠光學(xué)厚度(AOD)是氣溶膠總含量的基本參數(shù),能夠用來(lái)推算氣溶膠含量以及反映大氣的污染程度。通過(guò)衛(wèi)星遙感獲取大氣氣溶膠數(shù)據(jù),能夠彌補(bǔ)因地面監(jiān)測(cè)站點(diǎn)稀少而無(wú)法獲取連續(xù)時(shí)間內(nèi)高覆蓋率的大氣氣溶膠光學(xué)厚度空間分布情況。研究氣溶膠光學(xué)厚的空間分異特征,以及與建設(shè)用地、高程、人口等因素的關(guān)系,對(duì)有效監(jiān)控區(qū)域大氣污染物程度,并有針對(duì)性
2、控制大氣污染有著實(shí)際指導(dǎo)意義。
中原城市群是中國(guó)中部經(jīng)濟(jì)、人口、資源聚集程度最高的區(qū)域之一,其大氣污染問(wèn)題日益突出,本研究首先利用MODIS-Terra10KM氣溶膠光學(xué)厚度產(chǎn)品(MOD04L2),提取2016年中原城市群地區(qū)的氣溶膠光學(xué)厚度,并分析該區(qū)域AOD的時(shí)空分布特征。其次利用Landsat8OLI遙感影像、DEM影像、GPW人口柵格數(shù)據(jù),提取研究區(qū)范圍內(nèi)的建設(shè)用地、數(shù)字高程、人口密度等信息,最后通過(guò)Pearson相關(guān)
3、性分析、回歸分析等方法研究各因素與AOD之間的相關(guān)程度。
本文的主要研究結(jié)果如下:
(1)2016年中原城市群的AOD主要呈現(xiàn)東高西低的分布情況,東部山地丘陵地區(qū)的AOD平均值普遍高于西部平原地區(qū),最高值區(qū)域主要分布在研究區(qū)東北部、鄭州市北部、焦作南部、新鄉(xiāng)中部等建成區(qū)范圍內(nèi)的地區(qū),其AOD數(shù)值分布區(qū)間為0.75~0.96,開(kāi)封市全境、新鄉(xiāng)市東部、菏澤市西部、濮陽(yáng)市和安陽(yáng)市南部、許昌市建成區(qū)、周口市建成區(qū)、平頂上市建
4、成區(qū)、洛陽(yáng)建成區(qū)等上空的AOD數(shù)值分布區(qū)間為0.57~0.75,東南部地區(qū)平頂山市、漯河市、周口市、駐馬店市、許昌市以及西北部運(yùn)城市除建成區(qū)以外,其上空AOD數(shù)值區(qū)間為0.43~0.57,研究區(qū)西部丘陵地區(qū)上空的AOD數(shù)值區(qū)間為0.32~0.43,西部山區(qū)上空的AOD數(shù)值區(qū)間為0.15~0.32。
(2)中原城市群AOD季節(jié)性變化特征明顯,春季AOD濃度最高,夏、秋兩季次之,冬季最低。研究區(qū)范圍內(nèi)AOD的平均值由高到低依次為春
5、季>秋季>夏季>冬季,AOD平均值為0.625>0.461>0.456>0.321。
(3)通過(guò)對(duì)不同時(shí)間段(年、季、月)的AOD平均值與建設(shè)用地面積占有比之間的相關(guān)性分析,其置信度均在0.01水平上呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系,絕大多數(shù)pearson相關(guān)系數(shù)在0.4與0.5之間,表現(xiàn)為顯著相關(guān)關(guān)系,部分月份pearson相關(guān)系數(shù)在0與0.3區(qū)間,表現(xiàn)為相關(guān)關(guān)系相對(duì)較弱。對(duì)不同時(shí)間范圍的AOD平均值與建設(shè)用地面積占有比之間進(jìn)行的回歸模型發(fā)
6、現(xiàn),最佳擬合優(yōu)度回歸模型均為冪函數(shù)。
(4)通過(guò)將AOD平均值與不同區(qū)間段的建設(shè)用地面積占有比進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),不同區(qū)間段的建設(shè)用地面積占有比對(duì)AOD的影響程度不同,在不同季節(jié)中不同區(qū)間段的建設(shè)用地面積占有比對(duì)AOD的影響程度也是不同的,建設(shè)用地面積占有比在1.03%-3.05%之間對(duì)AOD造成的影響最為明顯,其次為11.17%-74.49%區(qū)間。
(5)通過(guò)對(duì)不同時(shí)間范圍(年、季、月)的AOD平均值與數(shù)字高程之間
7、的相關(guān)性分析,其置信度均在0.01水平上呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系,絕大多數(shù)pearson相關(guān)系數(shù)絕大多都在-0.5與-0.8之間,表現(xiàn)為顯著的相關(guān)關(guān)系,只有夏季、7月、8月、10月的AOD平均值與干成之間的Pearson相關(guān)系數(shù)分別為-0.498**、-0.398**、-0.227**、-0.412**,表現(xiàn)為較顯著相關(guān)關(guān)系。全年、四個(gè)季節(jié)以及1月份、5月份、9月份、12月份最優(yōu)度擬合函數(shù)為冪函數(shù),2月、3月最優(yōu)度擬合函數(shù)為對(duì)數(shù)函數(shù),6月、7月
8、、8月、10月、11月最優(yōu)度擬合函數(shù)為指數(shù)函數(shù),4月最優(yōu)度擬合函數(shù)為多項(xiàng)式函數(shù)。
(6)通過(guò)對(duì)不同時(shí)間范圍(年、季、月)的AOD平均值與人口密度之間的相關(guān)性分析,其置信度均在0.01水平上呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系,全年、春季、秋季、4月、6月、9月、11月AOD平均值與高程之間的pearson相關(guān)系數(shù)R分別為0.333**、0.321**、0.315**、0.350**、0.337**、0.302**、0.300**,表現(xiàn)出較為顯著的
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